Vedci vytvorili syntetické embryo s mozgom a bijúcim srdcom bez toho, aby použili vajíčko či spermie
Vedci z University of Cambridge vytvorili umelé embryo pomocou kmeňových buniek, ktoré začalo formovať nielen mozog, ale aj ďalšie životne dôležité orgány.
Tím vedcov z University of Cambridge vytvoril embryá, ktoré tvoria mozog, tlčúce srdce a ďalšie základné orgány.
Tím vedený profesorkou Magdalenou Zernickou-Goetzovou vyvinul model embrya bez vajíčok a spermií a namiesto toho použil kmeňové bunky – hlavné bunky tela, z ktorých sa môže vyvinúť takmer akýkoľvek typ bunky v tele. Výskumníci napodobňovali prirodzené procesy v laboratóriu tým, že viedli tri typy kmeňových buniek nájdených v ranom vývoji cicavcov do bodu, kedy začnú interagovať. Tieto rôzne typy kmeňových buniek sa začnú tvoriť v prvom týždni po oplodnení. Jeden z nich sa stane tkanivom tela a ďalšie dva podporujú vývoj embrya. Jeden z dvoch typov extraembryonálnych kmeňových buniek (pozn. redakcie: bunky podporujúce vývoj) sa stane placentou, ktorá spája plod s matkou a poskytuje kyslík a živiny. A druhý je žĺtkový vak, kde zárodok rastie a odkiaľ získava živiny v ranom vývoji.
Bunky museli prinútiť, aby medzi sebou komunikovali
Vyvolaním expresie konkrétneho súboru génov a vytvorením jedinečného prostredia pre ich interakcie sa vedcom podarilo prinútiť kmeňové bunky, aby spolu „hovorili“. Kmeňové bunky sa následne formovali do štruktúr, ktoré postupovali podľa vývojového štádia, až kým im nebilo srdce a nevyvinuli sa základy mozgu vrátane jeho prednej časti. Toto je ďalší kľúčový míľnik vo vývoji, než aký sa dosiahol v akomkoľvek inom modeli odvodenom z kmeňových buniek.
„Náš model myšacieho embrya vyvíja nielen mozog, ale aj tlčúce srdce a všetky ďalšie komponenty, z ktorých sa skladá telo,“ uviedla Zernicka-Goetz.
Vedci tvrdia, že výsledky ich práce pomôžu pochopiť, prečo niektoré embryá zlyhávajú, zatiaľ čo iné sa vyvíjajú do zdravého tehotenstvo. Tam to ale nekončí. Okrem toho by sa výsledky ich práce mohli použiť na usmernenie opravy a vývoja syntetických ľudských orgánov na transplantáciu.
Ako vedci ďalej vysvetľujú, tak proces, za ktorým stojí vývoj syntetického embrya, nie je jednoduchý. Aby sa embryo úspešne vyvinulo, musí existovať „dialóg“ medzi tkanivami, ktoré sa stanú embryom, a tkanivami, ktoré spoja embryo s matkou. Aby výskumníci usmernili vývoj svojho syntetického embrya, dali dohromady kultivované kmeňové bunky reprezentujúce každý z troch typov tkaniva v správnom pomere a prostredí, aby podporili ich rast a vzájomnú komunikáciu, prípadne sa sami zostavili do embrya.
Neprehliadnite
„Model embrya kmeňových buniek je dôležitý, pretože nám poskytuje prístup k vyvíjajúcej sa štruktúre v štádiu, ktoré je pred nami bežne skryté kvôli implantácii malého embrya do lona matky,“ povedala Zernicka-Goetz. „Tieto vedomosti nám umožňuje manipulovať s génmi, aby sme pochopili ich vývojové úlohy v modelovom experimentálnom systéme.“, doplňuje vedkyňa.
Vedci okrem iného zistili, že extraembryonálne bunky komunikujú s embryonálnymi bunkami nielen chemicky, ale aj mechanicky alebo dotykom, aby mohli riadiť vývoj embrya.
Komentáre